淺談煤礦地質(zhì)對煤礦開拓掘進的重要性

周城志 肖智瀧（江西豐龍礦業(yè)有限責(zé)任公司，江西 豐城 331131）

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淺談煤礦地質(zhì)對煤礦開拓掘進的重要性

周城志 肖智瀧
（江西豐龍礦業(yè)有限責(zé)任公司，江西 豐城 331131）

摘 要：隨著社會主義現(xiàn)代建設(shè)，我國經(jīng)濟得到迅速發(fā)展，同時對能源的需求量也大幅增加，其中對于煤炭的需求量與日俱增，然而煤炭屬于不可再生資源，隨著開采年限的不斷增加，其資源也在不斷減少，這就要求我們要不斷提高煤礦開拓掘進技術(shù)，本文從煤礦地質(zhì)對煤礦開拓掘進的影響因素出發(fā)，再對煤礦開拓掘進的技術(shù)措施進行分析探討。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)；開拓掘進；斷層定向預(yù)測

為了促進煤礦開拓掘進，本文主要針對其影響因素地質(zhì)構(gòu)造進行分析與研究。對于地質(zhì)構(gòu)造而言，其中一些大型或者中型地質(zhì)構(gòu)造，往往可以作為采取邊界、井田邊界等等。在煤礦掘進中，也時常會遇到相應(yīng)的地質(zhì)構(gòu)造，其就會對掘進的進一步實施產(chǎn)生影響。開拓掘進中地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)最多的是在煤層頂?shù)装逯?，具體包括褶皺、斷層等等。要想進一步掘進就必須針對其采取相應(yīng)的措施，技術(shù)措施的實施，要根據(jù)地質(zhì)條件以及地質(zhì)構(gòu)造類型實際情況來選擇。第一步，將礦井內(nèi)部構(gòu)造分布弄清楚，依據(jù)開拓巷道的實際情況以及施工掘進分析斷層資料，對沒有掘進的巷道前方實施斷層定向預(yù)測；第二步，以實測斷層作為依據(jù)，對回采工作面中的斷層進行預(yù)測；最后一步，為了保障生產(chǎn)的順利進行，以井下物探資料為依據(jù)，制作預(yù)測圖紙。

一、煤礦地質(zhì)對煤礦開拓掘進的影響因素

煤礦地質(zhì)情況如何對煤礦開闊掘進有直接性的影響。影響煤礦開拓掘進的地質(zhì)構(gòu)造主要包括復(fù)合頂板、褶皺、斷層。

（一）斷層

1 在掘進過程中，如果發(fā)現(xiàn)斷層，通過其表象可以充分判斷，出現(xiàn)斷層的主要標(biāo)志是：裂縫壁出現(xiàn)滑動；巖石帶被揉褶；底板或者煤層頂板出現(xiàn)巖性變化；巖石突然取代煤層；煤層厚度出現(xiàn)尖滅或者減少的現(xiàn)象；煤層巷道中出現(xiàn)煤厚增大的現(xiàn)象，并且隨后出現(xiàn)巖石楔子；煤層的底板或者頂板出現(xiàn)移位現(xiàn)象。

2 斷層的主要類型。裂縫、層滑構(gòu)造、逆斷層、正斷層等等，是掘進中比較常見類型。對于正斷層來說，反傾正斷層是斷層中常出現(xiàn)的狀況，斷層平面相對平整，煤層底頂板和上下兩盤煤層相對比較完整，圍巖與逆斷巖相比穩(wěn)定性更好。對于逆斷層來說，通常都是同傾斷層，煤層面傾向和斷層面傾向相同，下盤下降，上盤上升。對于層滑構(gòu)造的斷層來說，其主要表現(xiàn)為層間發(fā)生滑動，層滑構(gòu)造附近常出現(xiàn)巖煤強度變?nèi)?、混亂等現(xiàn)象。裂縫斷層，主要受區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響，造成煤巖層局部出現(xiàn)應(yīng)力集中，從而出現(xiàn)破裂、位移的現(xiàn)象，其為巷道支護在增加了非常大的難度。

分別由兩位醫(yī)師對CT和MRI診斷圖像進行審閱，根據(jù)美國制定的危險度標(biāo)準(zhǔn)對腫瘤進行分級。直徑小于2cm，核分裂小于5個/50 HPF屬于極低度危險腫瘤；直徑為2～5cm，核分裂小于5個/50HPF屬于低度危險；直徑小于5cm，核分裂為6～10/50HPF屬于中度危險；直徑超過5cm，核分裂大于5個/50HPF的腫瘤屬于高度危險腫瘤。

煤層頂板通常由老頂、直接頂、偽頂組成。其中有些煤層頂板在直接頂和偽頂之間存在一層薄煤線。有時薄巖層與多層煤線互層，形成復(fù)合頂板，對巷道支護的實施有非常大的難度。

2 逆斷層影響下巷道掘進對策。煤層重疊是逆斷層的主要特點，當(dāng)巷道通過逆斷層時，首先一定要關(guān)注上頂重疊煤層，因為很容易發(fā)生事故，所以要加大支護力度，加密棚距。通常會從上盤進入，逐步向下盤掘進，通過斷層后一定要加大對巷道坡度的調(diào)整。

采用VSC-HVDC并網(wǎng)的直驅(qū)風(fēng)電場次/超同步振蕩特性//陳寶平,林濤,陳汝斯,郭紫昱,盛逸標(biāo),徐遐齡//(22):44

5 裂縫影響下巷道掘進對策。巷道過裂縫斷層過程中，其上頂極容易出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象，此時加強相應(yīng)的支護即可。

轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，切實提高各級組織和干部對發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)重要性的認(rèn)識，真正當(dāng)作富民增收的產(chǎn)業(yè)來抓，推行縣級領(lǐng)導(dǎo)包抓重點鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）領(lǐng)導(dǎo)包抓重點村，行政干部和技術(shù)人員包戶包棚抓管理、抓技術(shù)的工作責(zé)任制；鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）要把蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展列入年度重點工作計劃，研究制定落實具體措施和辦法，確定分管領(lǐng)導(dǎo)和包園、包戶干部，考核兌現(xiàn)獎懲；縣蔬菜辦公室要發(fā)揮職能作用，抽調(diào)專業(yè)技術(shù)人員駐村蹲點包抓園區(qū)，全方位搞好技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)；鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）農(nóng)技站要發(fā)揮技術(shù)人員的專業(yè)特長，積極參與管理服務(wù)工作，全力配合鄉(xiāng)村干部為菜農(nóng)傳技術(shù)、解難題、幫種植、促銷售，努力提高產(chǎn)出效益，帶動促進全縣蔬菜產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。

（二）褶皺

（三）復(fù)合頂板

二、煤礦開拓掘進的技術(shù)措施

（一）在不同地質(zhì)構(gòu)造影響下巷道掘進對策

3 復(fù)合頂板影響下巷道掘進對策。在掘進過程中盡可能沿直接頂掘進，因為這樣可以有效避免復(fù)合頂板冒頂?shù)默F(xiàn)象。

煤層頂板撓曲、背斜以及向斜是褶皺的主要類型。其中最常見的就是煤層頂板撓曲構(gòu)造。頂板撓曲構(gòu)造的影響范圍并不大，大約在20m左右，具體表現(xiàn)為出現(xiàn)不規(guī)則的褶皺，從而在煤巖層出現(xiàn)變形的狀況。此種地質(zhì)構(gòu)造會對巷道支護產(chǎn)生破壞，嚴(yán)重的甚至造成人員傷亡。

1 正斷層影響下巷道掘進對策。對于正斷層對于巷道掘進的影響可以采取兩種對策。（1）巷道的掘進可以先由斷層上盤進入，然后逐步向下盤掘進。在掘進過程中，很可能出現(xiàn)煤層板上升，而出現(xiàn)冒頂事故，所以此時要好相應(yīng)的防護措施，最常用的辦法是利用煤電鉆向前上方位置探鉆，找到頂板位置。通過斷層后腰利用棚子進行支護，為了安全要保障棚距的密度。（2）巷道的掘進由下盤進入，在逐步向上盤開拓，遇到斷層后，第一步是將煤層頂板向下移動，通過斷層后，為了保障安全需要進行打板，同時對巷道坡度進行調(diào)整。

4 頂板撓曲構(gòu)造影響下巷道掘進對策。掘進前應(yīng)該根據(jù)巷道特征進行掘進預(yù)測。在掘進過程中，如果出現(xiàn)煤層傾角增大的狀況，可以利用接桿釬子向前探測，直至煤層頂板位置。巷道掘進完畢，應(yīng)該采取相應(yīng)的加密支護措施。

浮游植物、輪蟲、原生動物及浮游甲殼動物DCA排序結(jié)果如圖3所示。浮游植物群落組成排序顯示，不同季節(jié)的采樣點在排序圖中被明顯區(qū)分開，尤其是冬季采樣點位置遠離其他三季，僅春、夏兩季采樣點略有相交。原生動物排序圖則顯示，原生動物種類在冬春兩季區(qū)別較大，表明冬季至春季時，原生動物種類變化較為明顯；浮游甲殼動物則是春夏兩季區(qū)別較大，表明春季到夏季時其種類變化較大；輪蟲四季沒有明顯差異。

式中，參數(shù)b代表信號分析的中點，而參數(shù)a表示以t=b為中心的范圍尺度，一般地將參數(shù)a稱為伸縮參數(shù)，參數(shù)b記作平移參數(shù)。與此同時，將記作歸一化因子，使得在參數(shù)a取值不同的情況下，小波函數(shù)能量能夠保持相等。

Da和De分別為空氣動力學(xué)粒徑和幾何學(xué)粒徑；ρtap為顆粒密度，可以用最緊松密度代替即為振實密度，ρ0為參照密度，為1 g/cm，X為動態(tài)形態(tài)因子（球形時X＝1）

（二）斷層定向預(yù)測方法

1 對比煤層層位。其具體的方法是根據(jù)巷道掘進中所揭露的煤巖層層位，再結(jié)合煤層底頂板、煤層以及標(biāo)志層的特征進行。通過層位之間的對比，確定斷層斷距和性質(zhì)，以此為依據(jù)對斷失的煤層予以尋找，從而達到煤層定向預(yù)測的目的。

2 類推法。所謂類推法就是根據(jù)地質(zhì)規(guī)律、煤層規(guī)律進行預(yù)測。依據(jù)煤礦開采經(jīng)驗和分析礦井開采積累的大量地質(zhì)資料，總結(jié)其中的規(guī)律，根據(jù)規(guī)律判斷斷層的性質(zhì)，從而指出巷道施工方向，找尋斷失煤層。

3 構(gòu)造對比法。所謂構(gòu)造對比法就是在巷道掘進中，遇到斷層后與相鄰的巷道斷層性質(zhì)進行對比分析，從而達到斷層定向預(yù)測的目的。

（三）回采工作面中斷層定位預(yù)測

為了保障掘進開拓工作的順利進行，定向預(yù)測非常關(guān)鍵。當(dāng)巷道掘進工作結(jié)束后，就需要對工作面中的斷層進行定位預(yù)測。今年來，回采中機械化程度在不斷提高，因此也要求不斷提高定位預(yù)測的準(zhǔn)確性。定位預(yù)測通常使用作圖分析法，具體就是把斷層產(chǎn)狀資料填繪到煤層底板、地質(zhì)剖面圖等等水平切面圖、煤層立面投影圖以及等高線圖中，然后進行綜合分析對比，從而達到回采工作面中斷層定位預(yù)測的目的。

結(jié)語

影響煤礦開拓掘進的地質(zhì)構(gòu)造是復(fù)雜的，但是常見的僅就本文中所介紹的幾種，只要針對地質(zhì)構(gòu)造采取對應(yīng)的、科學(xué)的掘進對策，那么就可以保障生產(chǎn)的順利進行。本文從煤礦地質(zhì)對煤礦開拓掘進的影響因素出發(fā)，再對煤礦開拓掘進的技術(shù)措施進行分析探討，希望對煤礦開拓掘進起到借鑒作用。

參考文獻

[1]張?zhí)?地質(zhì)因素對煤巷掘進的影響[J].煤炭技術(shù)，2012（10）：144-145.

中圖分類號：TD76

文獻標(biāo)識碼：A